紅外熱像儀的內(nèi)部構(gòu)造

紅外熱像儀作為一個典型的機電一體化設(shè)備，之所以能夠完成如此強大的熱成像功能是由于其內(nèi)部構(gòu)件共同的作用。簡單來講，紅外熱像儀的內(nèi)部構(gòu)件由四大部分組成，分別是光學(xué)系統(tǒng)、紅外探測器、信號處理系統(tǒng)和顯示記錄系統(tǒng)。下面將分別對這四大部分做一個詳細(xì)的功能性解釋。

1. 光學(xué)系統(tǒng)

該系統(tǒng)的主要作用是接收目標(biāo)物體發(fā)出的紅外輻射，通常為兩個焦點。第一個焦點的主要作用是放置調(diào)制器；第二個焦點的主要作用是放置探測器。要想保證溫度測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，就需要使用調(diào)制器以固定頻率的形式輸入溫度參考對象，在實施掃描的逆程過程中需要快速插入光路，而且相應(yīng)的光路應(yīng)該被完全遮擋，在此過程中第一焦點發(fā)揮著重要的職能作用。在光學(xué)系統(tǒng)中，通常不會單獨設(shè)置孔徑光闌，因此應(yīng)該盡量擴大通過孔徑，當(dāng)有了一定的孔徑光闌之后，即便孔徑角度沒有發(fā)生太大的變化，光學(xué)系統(tǒng)接收到的信號能量也會大大減少。保障孔徑角度的穩(wěn)定性，可以有效提高紅外熱像儀的溫度測量精度。

1. 紅外探測器

當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)接收到測量物體發(fā)出的紅外輻射之后，這些輻射能量會集中在探測器的焦平面上，形成一個大致的輪廓，然后由探測器對輻射信息進(jìn)行整合分化處理。探測器是紅外熱像儀中的核心部件，要想避免熱噪聲、被噪聲對測量結(jié)果的干擾，使得探測器的探測率、信噪比大大提高，就需要讓探測器時刻處于低溫環(huán)境中。以制冷方式作為劃分依據(jù)可以將焦平面分為兩種：一種是制冷型探測器；另一種是非制冷探測器。

1. 信號處理系統(tǒng)

正常情況下，探測器接收到的信號極其微弱，僅僅達(dá)到微伏水平。因此為了將較小的溫度差更好地體現(xiàn)出來，需要對接收到的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換放大處理。信號處理電路的主要作用是對探測器接收到的低電平信號實施限制帶寬，進(jìn)行放大處理，然后將信號輸出到顯示器或者控制系統(tǒng)當(dāng)中。

1. 顯示記錄系統(tǒng)

紅外熱像儀的顯像是將經(jīng)過放大處理的視頻信號傳輸?shù)诫娨曪@像管當(dāng)中，進(jìn)而顯示出目標(biāo)物體的紅外圖像，這種顯像方法在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用非常普遍。當(dāng)顯像管只有黑白兩種顏色時，畫面中的黑白表示目標(biāo)物體的溫度不同；當(dāng)顯像管為彩色時，輻射信號會經(jīng)過編碼、分層等一系列處理，最終使得顯示器顯示出目標(biāo)物體的彩色圖像。為紅外熱像儀輸出的溫度圖像，值得注意的是，圖像中的顏色反應(yīng)的不是目標(biāo)物體的實際顏色，而是物體的溫度分布狀況，可稱之為假彩色熱像。通常情況下，紅色、黃色表示溫度較高，藍(lán)色、紫色表示溫度較低。